Online pH/ORP-regelaar

Een pH-analysator is het instrument dat zuurgraad omzet in iets waarop een regelsysteem kan reageren. Hij zit in de leiding of op de tankwand, leest continu via een glazen elektrode, en houdt een stroomuitgang aan die een doseerpomp, een regelaar of een recorder kan volgen. Deze reeks omvat drie paneelgemonteerde regelaars die op dezelfde elektrodechemie zijn gebouwd: een topklasse van 4,3 inch met twee gescheiden uitgangen en een apart reinigingscontact, en twee klassen van 2,8 inch die dezelfde pH-nauwkeurigheid in kleinere kasten met één uitgang bieden.

De klassen zijn het makkelijkst te lezen als een beslissing over de behuizing en de lus in plaats van over de meting. Alle drie lezen pH tot ±0,02, en alle drie accepteren dezelfde elektroden. Wat onder de topklasse verandert, is hoeveel waarden het instrument tegelijk kan verzenden, hoeveel contacten het biedt, en hoeveel paneelruimte het inneemt.

Wat de regelaar meet

De primaire meting is pH. Daarachter zit een tweede, ORP, die hetzelfde instrument leest wanneer een ORP-elektrode in plaats van een pH-elektrode wordt gemonteerd. De twee zijn geen varianten van elkaar: pH rapporteert de waterstofionactiviteit op een logaritmische schaal, terwijl ORP de oxiderende of reducerende neiging van de oplossing in millivolt rapporteert. Een gechloreerde stroom kan een stabiele pH houden terwijl zijn ORP beweegt, dus een desinfectielus en een neutralisatielus meten verschillende dingen, zelfs wanneer ze in dezelfde installatie zitten.

De topklasse breidt de pH-span uit tot -(2,0016,00) en ondersteunt een antimoon-elektrode, wat van belang is in sterk zuur en sterk alkali waar een glasmembraan niet zou overleven. De twee kleinere klassen werken over 014 pH. Aan de ORP-kant bereikt de topklasse ±2000 mV, is de economieklasse beperkt tot -1000~+1000 mV, en dekt de upgradeklasse die span met ±2000 mV leverbaar op bestelling.

Hoe de meting werkt

Een glazen meetelektrode en een referentie-elektrode vormen een elektrochemische cel, en de spanning erover hangt af van de waterstofionactiviteit van de oplossing ertussen. De respons is logaritmisch, dus een vaste verandering in millivolt komt overeen met een vaste verandering in pH in plaats van een evenredige. De regelaar zet die spanning om in een pH-waarde met behulp van een kalibratie die tegen bufferoplossingen met bekende pH is vastgesteld, en past temperatuurcompensatie toe zodat de elektroderespons wordt gecorrigeerd naar de werkelijk gemeten temperatuur.

Daaruit volgen drie gevolgen, en alle drie zijn belangrijker dan de elektronica. Het eerste is dat de meting een vergelijking is, dus de referentiehelft van de cel is even belangrijk als de meethelft: een gedeeltelijk verstopt of uitgeput referentiekruispunt verschijnt als een aflezing die drifteert of langzaam reageert, en geen enkele herkalibratie geneest dat. Het tweede is dat het glasmembraan een verbruiksartikel is. Het veroudert, het droogt uit als het mag uitdrogen, en het wordt aangetast door fluorwaterstofzuur en door sterke loog bij verhoogde temperatuur. Het derde is dat temperatuurcompensatie de elektrode corrigeert, niet het proces: waar de pH van het proces werkelijk met de temperatuur verschuift, volgt de compensatie de elektroderespons en rapporteert de ware pH bij die temperatuur, wat een andere uitspraak is dan de pH waartegen de specificatie is geschreven.

De compensatieregeling verschilt per klasse. De topklasse biedt handmatige compensatie plus automatische lineaire compensatie, met toegewijde compensatie voor zuur, alkali en zuiver water voor de stromen waar een enkel lineair model niet nauwkeurig genoeg is. De upgradeklasse accepteert een NTC10K- of Pt1000-sensor en de economieklasse een NTC10K, beide over een span van -10 tot 130 °C. Bij elke klasse wordt de bruikbare span bepaald door de elektrode die is gemonteerd, en het materiaal levert geen temperatuurtabel voor het elektrode-assortiment.

Kiezen tussen de drie klassen

Begin bij de lus in plaats van bij het paneel. Als de installatie één waarde moet verzenden en één belasting moet schakelen, doen de kleinere klassen het hele werk in een uitsparing van 96 x 96 mm of 100 x 100 mm. Als zowel pH als een tweede waarde moet worden verzonden, zijn de twee gescheiden uitgangen van de topklasse wat dat mogelijk maakt zonder een tweede instrument, en laten zijn drie contacten, twee alarm en één reiniging, toe dat een spuit- of borstelreiniger wordt aangestuurd zonder een alarmrelais te lenen.

Controleer dan de voeding, omdat de drie klassen daar niet uitwisselbaar zijn. De topklasse accepteert AC (85265) V of DC (21,626,4) V, dus hij werkt op wat een paneel toevallig levert. De economieklasse neemt AC 220 V ±10 % bij 50 Hz of DC 24 V, en de upgradeklasse AC 220 V ±10 % bij 50 of 60 Hz of DC 24 V ±20 % met een ingangsvermogen van niet minder dan 6 W. Het materiaal waarschuwt uitdrukkelijk dat deze niet mogen worden gemengd, en een paneel dat op een spanning buiten de smallere bereiken wordt gevoed, heeft de topklasse of een aparte voeding nodig.

Bepaal dan het paneel zelf. De drie kasten hebben verschillende maten en de frontlijsten zijn niet uitwisselbaar, dus de uitsparing moet worden bepaald voordat het paneel wordt gemaakt. Kastmateriaal, pakking en beschermingsgraad worden niet in het materiaal vermeld, wat van belang is op een afspoelbare wand.

De elektrode kiezen

De regelaar is slechts de helft van de lus, en bij de meeste installaties is de elektrode wat bepaalt of de meting werkt. Het materiaal vermeldt een gedeeltelijk assortiment bijpassende elektroden, één model met kunststof lichaam voor continu online werk en vijf glasmodellen voor algemene waterkwaliteit, zonder parametertabel voor een van hen. Bereiken, temperatuurgrenzen, drukgrenzen en aansluitdraden moeten daarom per model worden bevestigd in plaats van van deze pagina te worden afgelezen.

Vier vragen bepalen de elektrode, en het is de moeite waard ze te beantwoorden voordat het instrument wordt besteld. Wat er in het medium zit: fluorwaterstofzuur, sterke loog, sulfiden, oliën, eiwitten en zware vaste stoffen tasten elk een ander deel van de cel aan. Op welke temperatuur het draait, inclusief een eventuele reinigings- of sterilisatiecyclus, aangezien die zowel de elektrodekeuze als hoe lang deze meegaat bepaalt. Wat de leidingdruk is en of die varieert, omdat het referentiekruispunt op druk reageert en een slingerende of vacuümtoestand de referentie in het monster kan trekken. En hoe de sensor zal worden bereikt: een elektrode die niet kan worden teruggetrokken en gereinigd zonder de leiding te aftappen, is een elektrode die zal driften.

De eigen waarschuwing van het materiaal is het herhalen waard. De temperatuurcompensatiespan is gemarkeerd als -10 tot 130 °C, maar de bruikbare meetspan hoort bij de elektrode, en er wordt geen elektrodetemperatuurtabel geleverd. Waar het proces heet draait, is dat een vraag voor de offerte in plaats van een aanname van deze pagina.

Uitgangen, alarmen en de regellus

Alle drie de klassen bieden een gescheiden stroomuitgang, wat het instrument en het ontvangende apparaat elektrisch gescheiden houdt en een aardlus ertussen voorkomt. De topklasse heeft twee kanalen, toewijsbaar over het meetbereik, bij ±0,1 %FS en volgens NAMUR NE43. De upgrade- en economieklasse hebben één kanaal bij ±0,2 %F.S. Elke klasse is beoordeeld voor een maximale belasting van 750 Ω, wat hoog genoeg is voor een normale kabellengte maar niet onbeperkt: de weerstand van de kabel en van het ontvangende instrument moet erbinnen blijven, anders kan de verzonden stroom niet meer worden geregeld en wijkt de waarde die aan de andere kant wordt gelezen af van de gemeten waarde zonder dat er een fout wordt aangegeven.

De alarmcontacten zijn relaiscontacten, en het materiaal vermeldt hun schakelvermogen in plaats van alleen hun type. De topklasse draagt drie SPST-contacten, twee voor alarmen en één voor reiniging, in normaal open en normaal gesloten vorm, beoordeeld op 250 VAC / 5 A. De andere twee klassen dragen twee contacten van AC 250 V / 3 A. Een doseerpomp of een magneetklep binnen die waarden kan direct worden geschakeld; daarboven, of bij een inductieve belasting, is het eigen advies van het materiaal om een relais ertussen te plaatsen zodat het instrument een spoel schakelt in plaats van de belasting. Dat houdt de contacten binnen hun waarde en verplaatst de slijtage naar een vervangbaar onderdeel.

Meetbeperkingen en selectieoverwegingen

Het cijfer van ±0,02 pH is de elektrische nauwkeurigheid van de regelaar. Het is niet de nauwkeurigheid van de geïnstalleerde meting, die wordt bepaald door de toestand en leeftijd van de elektrode, door de versheid van de buffers waartegen wordt gekalibreerd, door of de compensatie bij de werkelijke stroom past, en door het medium zelf. Een bedekt bolletje of een gedeeltelijk verstopt referentiekruispunt verplaatst de aflezing veel meer dan de eigen fout van de regelaar, en daarom is de routine die ertoe doet: reinigen, kalibreren in verse buffer, en een elektrode die niet meer doorkomt vervangen in plaats van een die heeft gefaald opnieuw te kalibreren.

Verschillende parameters worden nergens in het materiaal vermeld: de beschermingsgraad, de grenzen voor omgevingstemperatuur en -vochtigheid, en de diëlektrische sterkte. Niets hier wordt afgeleid om die gaten te vullen. Ze staan als vereiste informatie vermeld, en de eigen notitie van het materiaal dat alle cijfers nominale waarden van de leverancier zijn, te bevestigen tegen het geleverde naamplaatje en de handleiding, geldt voor de hele pagina.

Paneelmontage legt ook een installatiedetail vast dat het overdenken waard is voordat de uitsparing wordt gemaakt. Het materiaal toont een elektrode-installatie onder een hoek van 15 graden, wat een aanbeveling is over hoe de sensor moet zitten zodat zijn gevoelige membraan het medium volledig raakt en er geen bellen op verzamelen; het is geen tweede manier om de regelaar te monteren. De regelaar zelf is een verzonken paneelinstrument waarvan de frontlijst in het paneelvlak zit, en het materiaal vermeldt dat waar het ontwerp beide opstellingen toont, de geleverde handleiding bepalend is.

Waar een aflezing naar een monster moet worden gebracht in plaats van in een leiding te blijven, is het instrument het verkeerde: een pH-meetinstrument wordt naar het monster gedragen en daar afgelezen, en heeft geen voeding, geen bedrading en geen paneeluitsparing nodig. De analysator bestaat omdat de aflezing op zijn plaats moet blijven en iets moet aansturen. Waar de behoefte een enkele steekproef is, of een veldmeting over veel punten, is het pH-meetinstrument zowel goedkoper als praktischer.

Bestellen

Een offerte kan worden opgesteld op basis van de in de aanvraag beschreven toepassing. De punten die het antwoord bepalen zijn het medium en zijn temperatuur, het verwachte pH- of ORP-bereik en de band die moet worden aangehouden, de leidingdruk en of die varieert, de montageopstelling die op het meetpunt beschikbaar is en hoeveel ruimte er is voor demontage, hoeveel waarden moeten worden verzonden en wat die uitleest, of de aflezing dosering moet aansturen of alleen moet worden geregistreerd, de beschikbare paneelvoeding, en de beschermingsgraad die de locatie vraagt. Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum maken het compleet.